Упражнение 4 Химические Реакции И Уравнения

Привет, друзья! Сегодня мы с вами разберем интересное упражнение по химии, где нужно вставить пропущенные формулы веществ и расставить коэффициенты в химических реакциях. Это как раз то, что нужно, чтобы прокачать наши знания и умения в этой науке! Давайте вместе разберемся с каждой реакцией, чтобы все стало кристально ясно.

a) CaO + ? = CaCO3 + H2O

Итак, начнем с первой реакции. У нас есть оксид кальция (CaO), и мы хотим получить карбонат кальция (CaCO3) и воду (H2O). Что же нам не хватает? Конечно, углекислого газа!

• Углекислый газ (CO2) - это то, что нам нужно добавить к оксиду кальция, чтобы получить карбонат кальция и воду. Эта реакция часто используется в промышленности для получения карбоната кальция, который, в свою очередь, применяется в строительстве, производстве бумаги и других областях. CaO реагирует с CO2, образуя CaCO3, а затем добавляется вода, чтобы завершить реакцию. Этот процесс демонстрирует, как простые неорганические соединения могут взаимодействовать, образуя более сложные вещества.
• Давайте запишем уравнение реакции: CaO + CO2 = CaCO3. Но постойте, куда же делась вода? Ах да, это была небольшая уловка! Вода здесь не образуется, так как реакция идет напрямую между оксидом кальция и углекислым газом. Теперь проверим коэффициенты. У нас по одному атому кальция, углерода и кислорода с обеих сторон. Отлично, коэффициенты не нужны!

Итоговое уравнение: CaO + CO2 = CaCO3

б) NaOH + ? = Na3PO4 + ?

Переходим ко второй реакции. У нас есть гидроксид натрия (NaOH), и мы хотим получить фосфат натрия (Na3PO4). Что же нам нужно добавить, чтобы получился фосфат? Правильно, фосфорную кислоту! А что еще образуется в этой реакции? Вода, конечно же!

• Фосфорная кислота (H3PO4) играет ключевую роль в этой реакции, предоставляя необходимые фосфат-ионы для образования Na3PO4. Реакция нейтрализации между кислотой и основанием приводит к образованию соли и воды. Гидроксид натрия, сильное основание, реагирует с фосфорной кислотой, образуя фосфат натрия, который широко используется в производстве моющих средств, удобрений и пищевых добавок. Важно помнить, что такие реакции необходимо проводить с осторожностью, соблюдая правила безопасности в химической лаборатории.
• Запишем схему реакции: NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + H2O. Теперь расставим коэффициенты. У нас три атома натрия в Na3PO4, значит, перед NaOH нужно поставить коэффициент 3: 3NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + H2O. Теперь посчитаем атомы водорода. Слева у нас 3 от NaOH и 3 от H3PO4, всего 6. Справа в воде (H2O) у нас 2 атома водорода, значит, перед водой нужно поставить коэффициент 3: 3NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3H2O. Проверим кислород: слева 3 от NaOH и 4 от H3PO4, всего 7. Справа 4 от Na3PO4 и 3 от H2O, тоже 7. Отлично, все уравнялось!

Итоговое уравнение: 3NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3H2O

в) Ca(OH)2 + ? = Ca(NO3)2 + ?

Следующая реакция: гидроксид кальция (Ca(OH)2) превращается в нитрат кальция (Ca(NO3)2). Что здесь не хватает? Конечно, азотной кислоты! А что еще образуется? Снова вода!

• Азотная кислота (HNO3) является сильной кислотой, которая реагирует с гидроксидом кальция, образуя нитрат кальция и воду. Эта реакция является примером реакции нейтрализации, где кислота и основание взаимодействуют, образуя соль и воду. Нитрат кальция, получаемый в результате этой реакции, находит широкое применение в сельском хозяйстве в качестве азотного удобрения. Понимание таких реакций помогает нам лучше разбираться в химических процессах, происходящих вокруг нас. Реакция демонстрирует взаимодействие гидроксида металла с кислотой, что является важным классом реакций в неорганической химии.
• Запишем схему: Ca(OH)2 + HNO3 = Ca(NO3)2 + H2O. Теперь расставим коэффициенты. У нас два нитратных иона (NO3) в Ca(NO3)2, значит, перед HNO3 нужно поставить коэффициент 2: Ca(OH)2 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + H2O. Теперь посчитаем атомы водорода. Слева у нас 2 от Ca(OH)2 и 2 от HNO3, всего 4. Справа в воде (H2O) у нас 2 атома водорода, значит, перед водой нужно поставить коэффициент 2: Ca(OH)2 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + 2H2O. Проверим кислород: слева 2 от Ca(OH)2 и 6 от HNO3, всего 8. Справа 6 от Ca(NO3)2 и 2 от H2O, тоже 8. Все в порядке!

Итоговое уравнение: Ca(OH)2 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + 2H2O

г) CuO + ? = CuSO4 + ?

Четвертая реакция: оксид меди(II) (CuO) превращается в сульфат меди(II) (CuSO4). Что здесь нужно добавить? Серную кислоту! А что еще образуется? Вода, как обычно!

• Серная кислота (H2SO4) является сильной кислотой, которая реагирует с оксидом меди(II), образуя сульфат меди(II) и воду. Эта реакция часто используется для получения сульфата меди(II), который имеет широкое применение в различных областях, включая сельское хозяйство, гальванотехнику и медицину. Особенностью этой реакции является то, что она демонстрирует взаимодействие оксида металла с кислотой, приводящее к образованию соли и воды. Реакция также показывает, как можно использовать химические реакции для синтеза важных химических соединений.
• Запишем схему: CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O. Проверим коэффициенты. У нас по одному атому меди, серы и кислорода с обеих сторон. И водорода тоже по два. Отлично, коэффициенты не нужны!

Итоговое уравнение: CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O

д) ? + HCl = AlCl3 + H2O

Пятая реакция: что-то реагирует с соляной кислотой (HCl) и образует хлорид алюминия (AlCl3) и воду (H2O). Что это может быть? Раз образуется вода, значит, исходное вещество должно содержать кислород и быть способным реагировать с кислотой. Подходит оксид алюминия!

• Оксид алюминия (Al2O3) - это амфотерный оксид, который может реагировать как с кислотами, так и с щелочами. В данной реакции он реагирует с соляной кислотой, образуя хлорид алюминия и воду. Важно отметить, что оксид алюминия обладает высокой прочностью и устойчивостью к коррозии, что делает его полезным в различных промышленных приложениях. Эта реакция демонстрирует типичное взаимодействие оксида металла с кислотой, что является важным понятием в химии. Реакция нейтрализации между оксидом и кислотой приводит к образованию соли и воды.
• Запишем схему: Al2O3 + HCl = AlCl3 + H2O. Теперь расставим коэффициенты. У нас два атома алюминия в Al2O3, значит, перед AlCl3 нужно поставить коэффициент 2: Al2O3 + HCl = 2AlCl3 + H2O. Теперь посмотрим на хлор. У нас 6 атомов хлора в 2AlCl3, значит, перед HCl нужно поставить коэффициент 6: Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + H2O. Теперь посчитаем водород. У нас 6 атомов водорода в 6HCl, значит, перед водой нужно поставить коэффициент 3: Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O. Проверим кислород: слева 3 от Al2O3, справа 3 от 3H2O. Все уравнялось!

Итоговое уравнение: Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O

e) NaOH + H2S = ?

И последняя на сегодня реакция: гидроксид натрия (NaOH) реагирует с сероводородом (H2S). Здесь может быть два варианта, в зависимости от соотношения реагентов. Если NaOH в избытке, то получится сульфид натрия (Na2S) и вода. Если же H2S в избытке, то получится гидросульфид натрия (NaHS) и вода.

• Взаимодействие гидроксида натрия с сероводородом представляет собой реакцию нейтрализации, в результате которой образуется соль и вода. Сероводород является слабой кислотой, и в зависимости от соотношения реагентов могут образовываться разные соли. Если гидроксида натрия достаточно, то образуется сульфид натрия, а если сероводорода в избытке, то образуется гидросульфид натрия. Эти реакции демонстрируют, как стехиометрические соотношения влияют на продукты реакции. Понимание этих процессов важно для контроля и управления химическими реакциями в различных приложениях.
• Давайте запишем оба варианта:
  • 2NaOH + H2S = Na2S + 2H2O (избыток NaOH)
  • NaOH + H2S = NaHS + H2O (избыток H2S)

Итоговые уравнения:

• 2NaOH + H2S = Na2S + 2H2O
• NaOH + H2S = NaHS + H2O

Заключение

Вот и все, друзья! Мы разобрали все реакции из упражнения. Надеюсь, теперь вам стало понятнее, как вставлять пропущенные формулы и расставлять коэффициенты. Если у вас остались вопросы, не стесняйтесь их задавать. Удачи в изучении химии!